Смекни!
smekni.com

Разработка аналогового модуля управления синтезатором (стр. 2 из 6)

Рисунок 1.13 – Внешний вид и габаритные размеры микросхемы 74AC161 в корпусе DIP-14

Рисунок 1.14 Посадочное место микросхемы 74AC161

В качестве стабилизаторов напряжения (DA1…DA3) будем использовать наиболее распространенные интегральные стабилизаторы 78L05 – на 5 вольт 78L09 на 9 вольт, поставляемые фирмой Платан [3]. Внешний вид этих устройств приведен на рисунке 1.13.

Рисунок 1.15 – Внешний вид и габаритные размеры

Рисунок 1.16 – Посадочное место стабилизаторов напряжения 78L05 78L09

Кварцевый резонатор используем серии HC-49S, так как эта серия резонаторов одна из самых малогабаритных и доступных [2]. Внешний вид и габаритные размеры резонатора приведены на рисунке 1.15

Рисунок 1.17 - Внешний вид и габаритные размеры резонаторов серии HC-49S

Рисунок 1.18 – Посадочное место кварцевого резонатора HC-49S

Катушку L1 возьмем стандартную, так как в синтезаторе частоты ее значение индуктивности не очень критично и подбирать число витков при настройке нам не придется. Выберем катушку типа LQW18A так как они содержат открытую намотку, что удобно при допайке отвода от обмотки [2].

Рисунок 1.19 – Внешний вид и габаритные размеры катушки LQW18A

Рисунок 1.20 – Посадочное место катушки LQW18A

В качестве устройств коммутации будем применять тумблеры SS-309, как наиболее миниатюрные и доступные [2].

Рисунок 1.21 – Внешний вид и габаритные размеры тумблера SS-309

В качестве выходных разъемов используем разъемы PCAxTB на 10 контактов. Эти разъёмы наиболее надёжны так как содержат металлический кожух покрытый слоем лака, предохраняющего разъем от коррозии, что наиболее актуально в условиях морского климата [2].


Рисунок 1.22 – Внешний вид и габаритные размеры разъема PCAxTB.

Подстроенный резистор используем фирмы Borns SH-085, так как эти резисторы наиболее дешевы и поставляются фирмой Платан [2].

Рисунок 1.23 – Внешний вид и габаритные размеры резистора SH-085

Рисунок 1.24 – Посадочное место резистора SH-085

В качестве индикатора захвата частоты петлей ФАПЧ используется светодиод L-132 [2].

Рисунок 1.25 – Внешний вид и габаритные размеры светодиода


2 РАСШИРЕННОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

1. Наименование изделия: “Синтезатор частоты ”

2. Синтезатор частоты представляет собой законченный блок и может подключаться к плате управления или к компьютеру.

3. На передней панели устройства расположен светодиод, индицирующий нормальную работу прибора. Также тумблеры предустановки диапазона выходных частот.

4. Питание Синтезатора осуществляется от адаптера, или батареи аккумуляторов с номинальным значением выходного напряжения 12 В и амплитудой пульсаций не более 100 мВ.

5. Коэффициент применяемости - не менее 0,6.

6. Устройство Синтезатор частоты относится к группе наземной переносной РЭА, которая работает в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями. В условиях тропического морского климата.

7. Характеристики внешних воздействий одинаковы для режимов хранения, перевозки и работы. Температура окружающей среды может изменяться от плюс 1 до плюс 45 °С. Относительная влажность до 80% при температуре плюс 25°С. Вибрация в диапазоне частот 10…30 Гц с ускорением до 2g. Пониженное атмосферное давление - 61 кПа.

8. Среднее время наработки на отказ должно быть не менее 20 тыс. час.

9. Среднее время восстановления не более 4 ч. Гарантийный срок эксплуатации – 2 года.

10. Конструкция устройства должна предусматривать работу оператора с ними без применения специальных мер обеспечения безопасности.

11. Ориентировочная программа выпуска – 100 приборов в год.


3. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ

По условиям технического задания Корпус представляет собой параллелограмм со скругленными углами и краями, что соответствует требованиям эстетики и дизайна. Цвет устройства – белый. Эти цвета наименее утомляют. Размеры корпуса – минимальные. Выполняем условие компактности.

Прибор будет работать в тропическом климате, предполагается наличие в воздухе повышенной влажности и паров агрессивных веществ, а именно морской соли. Воздействие этих веществ на материалы и компоненты РЭА может привести к постепенным и внезапным отказам РЭС. Увлажнение органических материалов сопровождается увеличением диэлектрической проницаемости и увеличением потерь, уменьшением объемного сопротивления, электрической и механической прочностью и т.д. [4] Это обстоятельство обусловило выбор материала корпуса и применение герметизации.

Для защиты устройства от воздействия влаги и соли из внешней среды необходимо выполнить герметизацию корпуса. Герметичные конструкции можно разделить на два вида монолитные и полые. Монолитные оболочки составляют неразрывное целое с защищаемым узлом. Существуют монолитные пленочные и монолитные оболочки из органических материалов, выполняющих функции несущих конструкций.

Полые влагозащитные оболочки позволяют освободить защищаемые компоненты от механического контакта с оболочкой, то обеспечивает работу в более широком диапазоне температур и исключает химическое взаимодействие оболочки и защищаемого компонента. Полые оболочки, особенно из неорганических материалов обеспечивают более высокую надежность влагозащиты [4].

Проанализировав вышесказанное был выбран тип герметизации полой оболочкой, а именно необходимо предусмотреть прокладки в местах соединения собираемых деталей корпуса.

Наилучшим, на мой взгляд, материалом для изготовления корпуса будет металл или сплав, так как именно из металла можно изготовить наиболее точный и корпус, который к тому же будет обладать достаточной механической прочностью. Также применение металлических частей корпуса, позволит лучше сдавить резиновую прокладку между частями корпуса, что дополнительно повысит качество герметизации.

Разрабатываемый прибор относится к группе переносной РЭА, что говорит о том, что его можно будет транспортировать или переносить в те или иные места. Корпус прибора при этом должен быть эргономичным, удобным для переноски и легким. Наиболее легкими являются магний и его сплавы (плотность ρ = 1,74 г/см3 [5]), однако стоимость магния довольно большая. Магний с успехом можно заменить алюминием, к тому же алюминиевые сплавы наиболее часто применяются в качестве материалов для изготовления корпусов. Однако плотность алюминия немного побольше (ρ = 2,7 г/см3 [5]), поэтому корпус получится немного тяжелее, однако это окупится меньшей себестоимостью готового изделия, особенно в условиях массового производства.

Сплавы алюминия делятся на деформируемые (когда корпус изготавливается штамповкой) и литейные (корпус производится отливкой). Для синтезатора частоты выбран литейный сплав АЛ2 ГОСТ 2685-75 [5], так как этот сплав наиболее дешев и широко применяется при производстве РЭА.

Методом литья создаются две отливки основание и крышка корпуса, далее эти детали подвергаются термической обработке Т1 ГОСТ 2685-75 [5], что повышает пластичность сплава и как следствие улучшает обработку резанием.

Для уменьшения коррозии в условиях морского климата основание и крышку корпуса необходимо покрыть краской. Для этих целей п\хорошо подходит краска П-ЗП-219 ТУ 6-10-1597-76 цвет белый. Слой наносится толщиной от 50 до 80 мкм.

После полного высыхания краски над отверстиями предназначенными для органов индикации и управления необходимо нанести поясняющие надписи в соответствии с рисунком 1. Надписи наносятся краской БМ черной, ТУ029-02-859-78. Шрифт 5 по ГОСТ 2.304-81, тип А без наклона.

Рисунок 3.1 Внешний вид лицевой панели, с обозначающими надписями

Размеры корпуса 116 х 156 х 37 мм. Эти размеры в первую очередь обусловлены размером печатной платы (130 х 90 мм см. чертеж печатной платы в приложении В). Внутри стенки корпуса проходят на расстоянии 10 мм от краев платы. Это сделано для удобства ремонта устройства, в случае выхода его из строя и монтажа разъемов. Высота корпуса обусловлена высотой печатной платы, а также необходимостью монтажа на верхнюю крышку тумблеров и светодиода.

Расположение корпуса – горизонтальное. Так как размеры корпуса небольшие и он изготовлен из прочного материала, то в применении ножек или амортизаторов нет необходимости. Это подтверждает и расчет на механические воздействия, который приведен ниже.